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什麼是沸騰危機

沸騰危機是指在沸騰傳熱過程中,當熱流密度達到最大值(被稱為臨界熱流密度)時,可能導致的設備燒毀現象。這種現象在大容器沸騰傳熱中尤為常見,是汽、液相變學術界傳統的熱門話題。沸騰危機的出現與流體動力學現象的無量綱分析密切相關,其發展經歷了三個階段。在接近沸騰臨界狀態時,氣化變得十分激烈,無法對孤立的氣泡進行分析,臨界現象的出現完全是一種流體動力學現象。當氣液逆向的相對運動速度達到一定值時,氣液界面使流動變得不穩定而出現沸騰危機。即在接近臨界狀態時,從加熱面上發出一股股由連續蒸汽泡形成的蒸汽射流,在兩股氣流之間,液體逆向流向加熱面以維持加熱面上液體汽化的不斷進行。當這種氣液逆向的相對運動速度達到一定值時,氣液分界面會出現很大的波動,使得流動變得不穩定。

沸騰危機可以分為兩類:

第一類沸騰危機:由於換熱偏離核態沸騰而造成的傳熱惡化。

第二類沸騰危機:由於液膜蒸乾而引起的傳熱惡化。

沸騰危機的出現與沸騰機理的變化有關,可能導致受熱面的溫度驟升,從而引起設備燒毀。